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A necessidade de se atuar em um cenário de baixa disponibilidade de água doce e de elevação de custos com tratamento de água e efluentes industriais incentiva a aplicação de técnicas sistemáticas para conservação e uso racional da água em processos. Um importante método é o Diagrama de Fontes de Efluentes (DFE), cuja proposta é gerar redes de tratamento final do tipo centralizada e distribuída, a fim de reduzir a vazão de efluente a ser tratado e, por conseguinte, os custos a ele relacionados. Este trabalho teve como objetivo aplicar o método DFE, e propor sua utilização no contexto de um modelo de gerenciamento do uso da água na indústria. Um estudo de caso foi realizado utilizando cenários de reúso obtidos a partir de um conjunto de dados representativos de uma refinaria de petróleo. Os resultados apontam a vantagem do tratamento distribuído em relação ao centralizado. Enquanto este último gerou cerca de 940 t/h de vazão tratada, o tratamento distribuído necessitou de somente 440 t/h do efluente, apresentando um custo em torno de metade daquele alcançado pela configuração centralizada. Neste caso, o método sugere a importância da síntese de sistemas de tratamento visando à redução do consumo de água, da geração e de impactos de efluentes sobre o corpo hídrico, destacando-se como um suporte ao processo de gerenciamento de recursos hídricos na indústria.